Устройство для дистанционного обнаружения источников альфа-излучения



Устройство для дистанционного обнаружения источников альфа-излучения
Устройство для дистанционного обнаружения источников альфа-излучения

Владельцы патента RU 2479856:

Общество с ограниченной ответственностью "МИФИ-МИКРО" (RU)

Изобретение относится к области радиационной экологии и может быть использовано для дистанционного поиска остатков ядерного топлива, например плутония, загрязняющих поверхности в результате аварий или в ходе производственных процессов. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для дистанционного обнаружения источников альфа-излучения, содержащее измерительный открытый на воздух детектор аэроионов, сопряженный с блоком переноса аэроионов и подключенный к источнику рабочего напряжения и к измерительному счетчику импульсов соответственно, компаратор (цифровой), первый вход которого соединен с шиной наперед заданного числа, а выход - с управляющим входом источника рабочего напряжения, при этом устройство дополнительно содержит двухэлектродную ячейку (систему) «игла-плоскость» для создания коронного разряда, второй источник напряжения, аналоговый компаратор, резистор-потенциометр и источник опорного напряжения, причем второй вход цифрового компаратора соединен с выходом измерительного счетчика импульсов, двухэлектродная ячейка «игла-плоскость» сопряжена с блоком переноса аэроионов, первый электрод двухэлектродной ячейки - катод (игла) - подключен к выходу второго источника напряжения, а второй - коллектор (анод), выполненный в виде сетки, - подключен к первому входу аналогового компаратора и к первому выводу резистора-потенциометра, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала (заземлен), второй вход аналогового компаратора подключен к выходу источника опорного напряжения, выход соединен с управляющим входом второго источника напряжения. Технический результат - повышение избирательности регистрации альфа-излучения, расширение области применения устройства. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области радиационной экологии и может быть использовано для дистанционного поиска остатков ядерного топлива, например плутония, загрязняющих поверхности в результате аварий или в ходе производственных процессов.

Известно устройство для дистанционной регистрации альфа-частиц, описанное в патенте [1], и его модификации, представленные в патентах [2÷8]. В устройстве [1] использована ионизационная камера с проницаемыми сетчатыми электродами, сквозь которые прокачивается воздух, содержащий аэроионы, возникшие в результате ионизации воздуха альфа-частицами. Детектирование излучения осуществляется путем измерения ионизационного тока между электродами.

Модификации устройств, описанные в патентах [2÷8], отличаются формой электродов, режимом подачи напряжения на электроды, способом транспортировки ионов в ионизационную камеру, режимом съема и обработки сигналов с выхода усилителя постоянного тока. Технические решения, используемые в устройствах, представленных в патентах [2÷8], направлены на повышение эффективности регистрации аэроионов, расширение области применения, снижение стоимости оборудования. Например, устройство [4] предназначено для регистрации радона, содержащегося в воздушной пробе, помещенной внутрь рабочего объема детектора. Общим признаком для устройств, представленных в патентах [1÷8], является наличие ионизационной камеры, предназначенной для измерения интегрального ионизационного эффекта, произведенного в воздухе излучениями разной природы, т.е. наряду с источниками альфа-излучения регистрируются источники бета- и гамма-излучения. Измерение ионизационного тока не позволяет различать источники излучения разной природы. Таким образом, с помощью устройств [1÷8] не осуществляется выделение ионизации от альфа-излучения на фоне сопутствующего бета- и гамма-излучения, что является их существенным недостатком.

Наиболее близким техническим решением к данному предложению и принятым за прототип является устройство [9] для дистанционного обнаружения источников альфа-излучения, содержащее измерительный открытый на воздух детектор аэроионов, сопряженный с блоком переноса аэроионов и подключенный к источнику рабочего напряжения и к измерительному счетчику импульсов соответственно, и калибровочный альфа-источник, калибровочный детектор аэроионов, аналогичный измерительному детектору, выполненному газоразрядным, и компаратор, причем калибровочный детектор соединен с калибровочным счетчиком импульсов, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с шиной наперед заданного числа, выход - с управляющим входом источника рабочего напряжения, выход которого подключен также к калибровочному детектору.

Особенностью газоразрядного детектора аэроионов, открытого на воздух, является отсутствие плато счетной характеристики, что в традиционных детекторах является недостатком. Это обстоятельство используется для нахождения оптимального рабочего напряжения.

Избирательность регистрации альфа-излучения в присутствии значительного фона от сопутствующего излучения иной природы в прототипе является следствием разницы в эффективности дистанционной регистрации ионных сгустков, образующихся на следах частиц с различной ионизирующей способностью. Средняя плотность ионизации на следах альфа-частиц выше, чем на следах электронов, и это является причиной более высокой эффективности регистрации. Под эффективностью здесь понимается вероятность появления хотя бы одного импульса на выходе детектора при поступлении в рабочий объем всех аэроионов, доставленных со следа ионизирующей частицы. Эффективность регистрации однозначно связана со скоростью счета импульсов с детектора. В работе [10] было показано, что при различных значениях атмосферного давления, температуры и влажности воздуха существует диапазон рабочих напряжений, в котором эффективность дистанционной регистрации частицы зависит от плотности ионизации в ионном сгустке, перемещенном с трека ионизирующей частицы к аноду счетчика. Эффективность тем выше, чем выше плотность ионов в сгустке. Ширина диапазона рабочих напряжений составляет величину порядка 10÷15 В. Например, при изменении атмосферного давления в пределах (750÷770) Торр, температуры - (14÷30)°С и влажности (30÷90)% диапазон рабочих напряжений остается в пределах (3800÷4000) В (приведенные значения справедливы, разумеется, для конкретного детектора). В указанном интервале всегда можно выделить диапазон напряжений шириной 10÷15 В, в котором эффективность регистрации ионных сгустков со следа альфа-частицы в десятки раз превышает эффективность для сгустков со следа электрона. В прототипе отслеживание эффективности регистрации достигается благодаря точной установке рабочего (анодного) напряжения в процессе калибровки, в ходе которой происходит сравнение скорости счета импульсов с выхода калибровочного детектора с заранее заданным значением скорости счета, определяемым активностью калибровочного источника. По результату сравнения компаратором вырабатывается сигнал управления, в соответствии с которым напряжение на выходе источника рабочего напряжения изменяется таким образом, чтобы уменьшить разницу между измеренным значением скорости счета калибровочного детектора и заданным значением вплоть до достижения их равенства с заданной точностью. Коррекция осуществляется в пошаговом режиме с точностью ±3 В. Такая оптимизация позволяет сохранить достаточно высокую эффективность регистрации альфа-частиц на фоне низкоэффективной регистрации сопутствующих бета- и гамма-излучений.

Калибровочный детектор выполнен аналогично измерительному, работает в режиме ограниченной пропорциональности и регистрирует аэроионы, создаваемые калибровочным альфа-источником, расположенным на расстоянии порядка 10 см (т.е. превышающем длину пробега альфа-частицы в воздухе) от детектора. Аэроионы переносятся к анодной проволочке с помощью электрического поля, создаваемого между источником и детектором.

Недостатками данного устройства являются:

Наличие двух газоразрядных детекторов аэроионов - измерительного и калибровочного, характеристики которых не могут быть полностью идентичны. Поэтому оптимальные значения рабочего напряжения для этих детекторов могут не совпадать, следовательно, после выполнения операции калибровки рабочего напряжения эффективность регистрации ионных сгустков со следов альфа-частиц для измерительного детектора может оказаться заметно ниже, чем для калибровочного.

Использование одного калибровочного источника альфа-частиц не позволяет при первоначальной настройке прибора детально исследовать (для калибровочного детектора) рабочий диапазон анодных напряжений с целью выделения в нем поддиапазона, где отношение эффективности регистрации (скорости счета) ионных сгустков со следов альфа-частиц к эффективности регистрации для сгустков со следов электронов будет максимальным, т.е. найти оптимальное значение рабочего анодного напряжения. В соответствии с этим рабочим напряжением и наклоном счетной характеристики может быть найдено «калибровочное» значение скорости счета детектора и допустимая точность его задания.

Кроме того, применение в устройстве радиоактивного источника (даже с малой активностью) создает определенные проблемы при транспортировке и ограничивает область его применения (настройка прибора должна выполняться в специальной лаборатории).

Целью предлагаемого изобретения является повышение избирательности регистрации альфа-излучения в присутствии значительного фона от сопутствующих излучений иной природы и расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для дистанционного обнаружения источников альфа-излучения, содержащее измерительный открытый на воздух детектор аэроионов, сопряженный с блоком переноса аэроионов и подключенный к источнику рабочего напряжения и к измерительному счетчику импульсов соответственно, компаратор (цифровой), первый вход которого соединен с шиной наперед заданного числа, а выход - с управляющим входом источника рабочего напряжения, дополнительно содержит двухэлектродную ячейку (систему) «игла-плоскость» для создания коронного разряда, второй источник напряжения, аналоговый компаратор, резистор-потенциометр и источник опорного напряжения, причем второй вход цифрового компаратора соединен с выходом измерительного счетчика импульсов, двухэлектродная ячейка «игла-плоскость» сопряжена с блоком переноса аэроионов, первый электрод двухэлектродной ячейки - катод (игла) - подключен к выходу второго источника напряжения, а второй - коллектор (анод), выполненный в виде сетки, - подключен к первому входу аналогового компаратора и к первому выводу резистора-потенциометра, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала (заземлен), второй вход аналогового компаратора подключен к выходу источника опорного напряжения, выход соединен с управляющим входом второго источника напряжения.

Совокупность существенных признаков предложенного устройства: «двухэлектродная ячейка (система) «игла-плоскость» для создания коронного разряда, второй источник напряжения, аналоговый компаратор, резистор-потенциометр и источник опорного напряжения, причем второй вход цифрового компаратора соединен с выходом измерительного счетчика аэроионов, двухэлектродная ячейка «игла-плоскость» сопряжена с блоком переноса аэроионов, первый электрод двухэлектродной ячейки - катод (игла) - подключен к выходу второго источника напряжения, а второй - коллектор (анод), выполненный в виде сетки, - подключен к первому входу аналогового компаратора и к первому выводу резистора-потенциметра, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала (заземлен), второй вход аналогового компаратора подключен к выходу источника опорного напряжения, выход соединен с управляющим входом второго источника напряжения, обеспечивает повышение избирательности регистрации альфа-излучения в присутствии значительного фона от сопутствующих излучений иной природы и расширение области применения устройства. Это достигается путем использования при калибровке и измерениях одного и того же детектора аэроионов, что позволяет исключить при переходе от калибровки рабочего напряжения источника питания к измерениям влияние неполной идентичности характеристик измерительного и калибровочного детекторов аэроионов, и благодаря применению при калибровке регулируемого источника аэроионов на основе коронного разряда, что позволяет на этапе калибровки производить более точное определение рабочего напряжения источника питания детектора аэроионов, чем при использовании одного калибровочного альфа-источника.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для дистанционного обнаружения альфа-частиц, на фиг.2 - один из возможных вариантов выполнения измерительного детектора.

Устройство для дистанционного обнаружения альфа-частиц содержит измерительный открытый на воздух детектор 1 аэроионов, сопряженный с блоком 2 переноса аэроионов от исследуемой поверхности к измерительному детектору и подключенный к источнику 3 рабочего напряжения и к измерительному счетчику 4 импульсов соответственно, компаратор 5 (цифровой), один вход которого подключен к шине 6 наперед заданного числа, другой вход - к выходу счетчика 4 импульсов, а выход компаратора 5 - к управляющему входу источника 3 рабочего напряжения, двухэлектродную ячейку «игла-плоскость» 7 для создания коронного разряда, первый электрод которой - игла - соединен с выходом второго источника 8 напряжения, а второй электрод - коллектор, выполненный в виде сетки, - к первому входу аналогового компаратора 9 и к первому выводу резистора-потенциометра 10 соответственно, другой вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, второй вход аналогового компаратора 9 подключен к источнику 11 опорного напряжения, а выход аналогового компаратора 9 подключен к управляющему входу второго источника 8 питания. Исследуемая поверхность, содержащая источники альфа-излучения, обозначена позицией 12.

Измерительный детектор 1 (см. фиг.2) может быть выполнен в виде плоскопараллельного счетчика (регистратора) заряженных частиц с проволочным анодом, снабженным охранными электродами. Две заземленные катодные плоскости 13 выполнены из проводящего материала. Анодная проволочка 14 из нержавеющей стали расположена симметрично между катодами параллельно их плоскостям. Охранные электроды 15 связаны с анодом через сопротивления утечки 16. Рабочее значение потенциала на аноде зависит от температуры, давления и влажности и в результате калибровки устанавливается в пределах 3800÷4100 В. Газоразрядная регистрация аэроионов осуществляется за счет образования свободных электронов в процессах соударения отрицательных ионов кислорода с молекулами O2 и N2 в области электрического поля напряженностью 100 В/(см·Торр).

В предлагаемом устройстве использованы стандартные элементы современной техники.

Устройство работает следующим образом. После включения питания устройства выполняется операция калибровки рабочего напряжения детектора 1 аэроионов, на первом этапе которой осуществляется установка тока коронного разряда двухэлектродной ячейки 7 «игла-плоскость», на первый электрод которого - иглу - подается отрицательное напряжение от второго источника 8 напряжения. Эта установка выполняется с помощью аналогового компаратора 9, на первый вход которого поступает напряжение, определяемое током сетки-коллектора двухэлектродной ячейки 7 и резистором-потенциометром 10, на второй вход - напряжение, формируемое источником 11 опорного напряжения, а выход соединен с управляющим входом второго источника 8 напряжения. Ток второго электрода (коллектора) двухэлектродной ячейки 7 благодаря выравниванию напряжений на входах компаратора 9 однозначно определяется выходным напряжением источника 11 опорного напряжения. При этом большая часть тока коронного разряда, формируемого у первого электрода - иглы - замыкается на коллектор-сетку благодаря ее экранирующим свойствам, однако часть тока проходит через коллектор-сетку в блок 2 переноса аэроионов (выбором размера ячейки сетки и толщины проволоки, ее образующей, эту долю ионного тока можно изменять) и далее к детектору 1 аэроионов. В процессе первоначальной настройки устройства величина тока коронного разряда, а следовательно, и ионного тока, проходящего через коллектор-сетку, может регулироваться с помощью резистора-потенциометра 10. После установки тока коронного разряда непосредственно выполняется калибровка рабочего напряжения источника 3, причем она должна выполняться либо в «чистом», т.е. заведомо свободном от загрязнения альфа-активными нуклидами помещении, либо блок 2 переноса аэроионов должен быть надежно изолирован от окружающей среды («потенциально загрязненной» поверхности с помощью специальной диафрагмы-фильтра). Зарегистрированные импульсы, возникшие при попадании в рабочий объем детектора 1 аэроионов, доставленных блоком 2 переноса аэроионов от ячейки 7 с помощью электрического поля, существующего между двухэлектродной ячейкой 7 и детектором 1, с выхода измерительного счетчика 4 импульсов поступают на другой вход цифрового компаратора 5. В результате сравнения скорости счета импульсов с выхода измерительного детектора 1 с заранее заданной величиной скорости счета на шине 6 наперед заданного числа (на соответствующем входе компаратора 5), определяемой в процессе первоначальной настройки предлагаемого устройства и соответствующей оптимуму рабочего напряжения, компаратор 5 вырабатывает сигнал на проведение коррекции рабочего напряжения, который поступает на управляющий вход источника 3 рабочего напряжения, подаваемого на измерительный детектор 1. Коррекция напряжения осуществляется пошагово с точностью ±3 В. При достижении заданного значения скорости счета с выхода детектора 1 коррекция прекращается. Таким образом устанавливается оптимальное рабочее напряжение на измерительном детекторе 1 и операция калибровки завершается. В режиме измерений аэроионы, возникшие на следах альфа-частиц вблизи исследуемой поверхности 12, доставляются в рабочий объем измерительного детектора 1 с помощью блока 2 переноса аэроионов. Перенос осуществляется с помощью воздушного потока и электрического поля. Импульсы от зарегистрированных аэроионов с выхода измерительного детектора 1 поступают на вход измерительного счетчика 3, выход которого является информационным выходом устройства.

Предлагаемое устройство обладает по сравнению с прототипом более высокой избирательностью при дистанционной регистрации источников альфа-излучения в присутствии значительного фона от сопутствующих бета- и гамма-излучений благодаря надежному обеспечению более существенной разницы между эффективностями регистрации ионных сгустков со следов альфа-частиц и электронов. Кроме того, предлагаемое устройство не содержит в своем составе источника радионуклидов, что обеспечивает свободную его транспортировку и, тем самым, облегчает его широкое применение, поскольку в противном случае настройка прибора может производиться лишь в специальной лаборатории.

Предложенное устройство было разработано при выполнении проекта «Разработка опытного образца портативного прибора для оперативного обнаружения альфа-радиоактивных загрязнений газоразрядным методом в целях экологического мониторинга, предупреждения радиационного терроризма, в случае техногенных катастроф или военных действий» по контракту №7327 р/10171 от 21.09.2009 г., финансируемого Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Проведенные в рамках этого проекта исследования подтвердили достижение в предложенной совокупности существенных признаков поставленной цели изобретения.

Список литературных источников

1. США, пат. №5184019 от 2.02.1993 г., 250/380, H01J 47/02.

2. США, пат. №5194737 от 16.03.1993 г., 250/382, G01T 1/18.

3. США, пат. №5187370 от 16.02.1993 г., 250/379, G01T 1/185.

4. США, пат. №5281824 от 25.01.1994 г., 250/380, H01J 47/02.

5. США, пат. №5311025 от 10.05.1994 г., 250/384, G01V 5/00.

6. США, пат. №5525804 от 16.06.1996 г., 250/380, G01T 1/02.

7. США, пат. №5550381 от 27.08.1996 г., 250/380, G01T 1/18.

8. США, пат. №5877502 от 02.03.1999 г., 250/382, G01T 1/185.

9. Патент РФ №2158009 от 20.10.2000 г., кл. G01T 1/167.

10. В.П.Мирошниченко, Б.У.Родионов, В.Ю.Чепель. Аэроионная регистрация ионизирующих частиц. // Письма в ЖТФ. - 1989. - Т.15. - Вып.12. - С.53-54.

Устройство для дистанционного обнаружения источников альфа-излучения, содержащее измерительный открытый на воздух детектор аэроионов, сопряженный с блоком переноса аэроионов и подключенный к источнику рабочего напряжения и к измерительному счетчику импульсов соответственно, компаратор (цифровой), первый вход которого соединен с шиной наперед заданного числа, а выход - с управляющим входом источника рабочего напряжения, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит двухэлектродную ячейку (систему) «игла-плоскость» для создания коронного разряда, второй источник напряжения, аналоговый компаратор, резистор-потенциометр и источник опорного напряжения, причем второй вход цифрового компаратора соединен с выходом измерительного счетчика импульсов, двухэлектродная ячейка «игла-плоскость» сопряжена с блоком переноса аэроионов, первый электрод двухэлектродной ячейки - катод (игла) - подключен к выходу второго источника напряжения, а второй - коллектор (анод), выполненный в виде сетки, - подключен к первому входу аналогового компаратора и к первому выводу резистора-потенциометра, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала (заземлен), второй вход аналогового компаратора подключен к выходу источника опорного напряжения, выход соединен с управляющим входом второго источника напряжения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ядерной и радиационной физики и может быть использовано для регистрации гамма- или тормозного излучения (ТИ) мощных импульсных источников.

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к области радиационного мониторинга, и может быть использовано в машиностроении, медицине и других отраслях для контроля несанкционированного перемещения ядерных материалов и других радиоактивных веществ.
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к охране недр нефтяных и газовых месторождений, расположенных в местах проведения мирных подземных ядерных взрывов для целей интенсификации добычи нефти и газа.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, более конкретно к способам выявления радиоактивных источников на обследуемой территории и в движущихся объектах.

Изобретение относится к автоматическому способу отбора трития из атмосферного водяного пара с помощью холодной ловушки и устройству для его осуществления. .
Изобретение относится к способу определения радиоактивного загрязнения акваторий на основе биоиндикации. .

Изобретение относится к области ядерной и радиационной физики и может быть использовано для регистрации гамма- или тормозного излучения (ТИ) мощных импульсных источников.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, конкретнее к измерению радиоактивности объектов, более конкретно к способам выявления радиоактивных источников на обследуемой территории и в движущихся объектах.

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для радиометрического наблюдения, индикации и дезактивации местности при радиационных авариях радиационно-опасных объектов.

Изобретение относится к области обнаружения делящихся и радиоактивных материалов в транспортных средствах и их последующего мониторинга. .

Изобретение относится к средствам дистанционного контроля радиационного состояния объекта

Изобретение относится к области радиационной экологии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для дистанционного обнаружения источников альфа-излучения содержит измерительный открытый на воздух детектор аэроионов, сопряженный с блоком переноса аэроионов и подключенный к источнику рабочего напряжения и к измерительному счетчику импульсов соответственно, калибровочный альфа-источник, калибровочный детектор аэроионов, аналогичный измерительному детектору, выполненному газоразрядным, подключенный к источнику рабочего напряжения, и компаратор, причем калибровочный детектор соединен с калибровочным счетчиком импульсов, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с шиной наперед заданного числа, при этом дополнительно содержит двухпозиционный переключатель режима работы устройства, сумматор, причем управляющий вход двухпозиционного переключателя является входом выбора режима устройства, первый информационный вход соединен с шиной нулевого потенциала, а второй - с дополнительной шиной наперед заданного числа, первый вход сумматора подключен к выходу компаратора, второй - к выходу двухпозиционного переключателя режима работы, а выход сумматора подключен к управляющему входу источника рабочего напряжения. Технический результат - повышение надежности обнаружения альфа-радиоактивных загрязнений, сокращение времени обследования территории или объектов. 1 ил.

Изобретение относится к области контроля окружающей среды, а именно к способам обнаружения и выделения горячих частиц (ГЧ) с различных поверхностей и из воздушной среды, загрязненных радиоактивными веществами. Технический результат - повышение скорости (по времени более 7 раз) и эффективности (точности местоположения) обнаружения ГЧ, снижение трудоемкости способа обнаружения ГЧ, расширение функциональных возможностей исследований. Способ обнаружения и выделения горячих частиц (ГЧ) заключается в размещении пробы, содержащей радионуклиды, на подложку, определение наличия ГЧ по регистрации излучения от нее, и последующего анализа ГЧ с помощью микроскопа, при этом в качестве подложки используют пластиковый сцинтиллятор, а наличие и местоположение ГЧ определяют по регистрации бета-излучения с помощью электронно-оптического преобразователя с последующим перемещением пробы для ее анализа с помощью микроскопа и извлечением ГЧ с помощью иглы для дальнейшего определения ее физико-химических характеристик. 1 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к области радиационного мониторинга, и может быть использовано в машиностроении, медицине и других отраслях для контроля несанкционированного перемещения ядерных материалов и других радиоактивных веществ. Технический результат изобретения - уменьшение порога обнаружения радиационного монитора и определение порога обнаружения монитора, содержащего различное число детекторов, иное число критериев обработки при другом фоне регистрируемого излучения без проведения дополнительных измерений. Технический результат достигается тем, что минимальный порог обнаружения радиационного монитора Пмин с числом детекторов d1, числом используемых критериев k1 при фоне регистрируемого излучения Nфон1 и квантили статистической обработки z1 определяют на основании измеренного порога П1 варьированием параметров z2 и k2 как П м и н = min [ П 1 z 2 ( d 1 − 2 / 3 + k 2 − 2 / 3 ) N ¯ ф о н 2 z 1 ( d 1 − 2 / 3 + k 1 − 2 / 3 ) N ¯ ф о н 1 ] z 2 , k 2 , а при других параметрах Nфон2, z2, d2 и k2 порог обнаружения определяют как П 2 = П 1 z 2 ( d 1 − 2 / 3 + k 2 − 2 / 3 ) N ¯ ф о н 2 z 1 ( d 1 − 2 / 3 + k 1 − 2 / 3 ) N ¯ ф о н 1 , где N ¯ ф о н = N ф о н ( k 1 + 2 k 2 + 3 k 3 + … + n k n ) / ∑ i = 1 n k i , ki - число сочетаний счета i детекторов, Nфон - фон одного детектора, n≤d. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

Использование: для точной идентификации по меньшей мере одного источника, в частности по меньшей мере одного нуклида, заключенного в теле человека и/или контейнере. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют следующие этапы: обнаружение и измерение по меньшей мере одного источника с помощью гамма-спектроскопического прибора; идентификация на первом этапе оценивания по меньшей мере одного источника с помощью стандартной процедуры идентификации нуклида для оценивания измеренного первого спектра по меньшей мере одного источника; применение второго этапа оценивания на основании результата первого этапа оценивания, при этом результат первого этапа оценивания используют для получения множества вторых спектров по меньшей мере одного источника, обнаруженных в ходе стандартной процедуры идентификации нуклида, для множества сценариев поглощения и для множества сценариев рассеяния; и сравнение измеренного первого спектра со спектром рассеяния и поглощения, полученного из множества вторых спектров, образованных на втором этапе оценивания. Технический результат: обеспечение возможности получения высокоточных и надежных результатов при определении нуклидов, которые окружены или содержатся в другом материале любого вида. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к радиационному контролю помещений и промплощадки, а именно к измерению объемной активности радиоактивных аэрозолей. Способ основан на отборе проб аэрозолей путем прокачки воздуха с контролируемыми аэрозолями через фильтрующую ленту с заданной постоянной скоростью, установке над зоной фильтрации полупроводникового детектора и формировании с его помощью импульсов напряжения, амплитуды которых пропорциональны энергиям α- и β-частиц, испускаемых осевшими на фильтре частицами радиоактивного аэрозоля. Фильтрующую ленту передвигают в дискретном режиме, осуществляя отстой отобранной пробы в течение промежутка времени, достаточного для распада короткоживущих нуклидов. В месте отстоя пробы устанавливают второй полупроводниковый детектор и формируют с его помощью последовательность импульсов напряжения, амплитуды которых пропорциональны энергиям α- и β-частиц, испускаемых осевшими на фильтре частицами радиоактивного аэрозоля в месте отстоя пробы, сформированные на выходах каждого из полупроводниковых детекторов импульсы селектируют по амплитуде на соответствие излучению β-активного аэрозоля, по отселектированным импульсам определяют объемную активность β-активного аэрозоля в течение заданного интервала времени, полный заданный интервал времени Т разбивают на ℓ промежутков времени длительностью τ, равной заданному времени измерения текущей объемной активности, на каждом из этих следующих друг за другом промежутков времени для каждого из детекторов подсчитывают число Ni отселектированных импульсов, где i = 1, ℓ ¯ - номер текущего промежутка времени, определяют текущую частоту следования отселектированных импульсов (скорость счета) и текущую объемную активность, при этом места отбора и отстоя проб и детекторы располагают в свинцовой защите. Технический результат - повышение точности измерения.
Изобретение относится к области радиационных технологий, а именно к способам контроля герметичности капсулы с источником ионизирующего излучения (ИИИ). Технический результат - упрощение технологии контроля герметичности капсулы с источником ионизирующего излучения. Способ контроля герметичности капсулы с источником ионизирующего излучения (ИИИ) включает в себя погружение капсулы в раствор, отбор пробы раствора для радиоактивного контроля, отличающийся тем, что в первую очередь капсулу, прошедшую дезактивацию, помещенную в емкость с 7-10 % раствором азотной кислоты, нагревают и кипятят в течение 10 минут, во вторую очередь емкость с капсулой охлаждают в течение 15-20 минут, затем проводят нагрев емкости до режима кипячения еще два раза с последующим охлаждением емкости, в-третьих, после третьего охлаждения из емкости отбирают пробу раствора азотной кислоты в количестве 50 мл и проводят измерение её радиоактивности, причем если радиоактивность пробы не превышает 0,2 кБк, то капсулу считают герметичной. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области метрологического обеспечения дозиметрического контроля облучения личного состава, действующего в условиях воздействия смешанного нейтронного и гамма-излучения, и может быть использовано для испытаний и поверки индивидуальных дозиметров. Сущность изобретения заключается в том, что комплекс состоит из источников ионизирующих излучений, в качестве которых выбраны ядерно-физические установки (ЯФУ): ядерный реактор и генератор термоядерных нейтронов, трансформаторов ионизирующих излучений, расположенных на стойках между источниками ионизирующих излучений и испытываемыми объектами и предназначенных для формирования модельных полей гамма- и нейтронного излучения (ПГНИМ), близких по энергетическому спектру нейтронов и соотношению поглощенных доз нейтронного и гамма-излучения (Дn/Дγ) к полям проникающей радиации в равновесной зоне взрыва атомного и нейтронного боеприпасов на открытой местности и в среднезащищенном объекте, в которых применяются войсковые индивидуальные дозиметры, и входящих в состав ЯФУ каналов мониторирования, на показания которых приведены результаты метрологической аттестации полей ПГНИМ по поглощенным дозам нейтронного и гамма-излучения. Технический результат - повышение точности дозиметрического контроля облучения личного состава при ведении боевых действий в условиях применения ядерного оружия. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области аналитической радиохимии и может использоваться для контроля содержания плутония в технологических средах ядерных энергетических установок (ЯЭУ). Способ определения объемной альфа-активности плутония в технологических средах ядерных энергетических установок, включающий отбор пробы, фильтрацию пробы с расходом 0,1-4 л/ч через ацетатцеллюлозную мембрану с диаметром пор 0,1-1,3 мкм, импрегнированную гидратированным оксидом марганца, с последующим высушиванием потоком воздуха, создаваемым разрежением, и радиометрическим измерением альфа-активности, при этом анализируемую пробу предварительно обрабатывают азотной кислотой и упаривают досуха, а затем растворяют в 7,5 M растворе азотной кислоты с добавкой 2,5-3,0 г/л азотистокислого натрия и выдерживают при температуре 40-45°C до прекращения выделения окислов азота в виде бурого газа, охлажденный раствор фильтруют через сильноосновной анионит, например, типа AB-17 со скоростью (7-10)·10-3 л/ч, после чего плутоний элюируют со смолы раствором 14-15 г/л йодида аммония в 10 M соляной кислоте со скоростью в два раза ниже скорости фильтрации, нейтрализуют аммиаком до pH=6-10 и направляют на фильтрацию через мембрану. Технический результат - повышение точности определения объемной альфа-активности плутония в технологических средах ЯЭУ на 40%. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области радиационной экологии. Устройство содержит два идентичных газоразрядных детектора, открытых на воздух: измерительный и калибровочный. Измерительный детектор регистрирует аэроионы, возникающие на следах альфа-частиц и доставляемые от исследуемой поверхности в рабочую область детектора с помощью воздушного потока. Калибровочный детектор регистрирует только ионы, поступающие от калибровочного источника альфа-излучения, так как аэроионы от исследуемой поверхности не поступают в рабочую область детектора из-за наличия электростатического фильтра, через который воздушный поток проходит к калибровочному детектору. Использование калибровочного детектора, калибровочного источника альфа-излучения, источника отрицательного напряжения, электростатического фильтра, постоянного резистора и переменного резистора позволяет отслеживать и компенсировать потерю чувствительности устройства из-за налипания на тонкие анодные проволочки газоразрядных детекторов и, работающих при высоком напряжении, мельчайших пылинок, переносимых воздушным потоком. Технический результат - обеспечение стабильной высокой чувствительности устройства при его длительной непрерывной работе. 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-04-20 2013-04-22T15:31:36
Наверх